無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理是什么？

來源：深圳市鑫海文科技有限公司|發(fā)布時(shí)間：2019-11-05 20:26

    無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的原理主要是什么呢？首先我們得了解一下無刷電機(jī)是什么？主要有什么作用？
    無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)是什么？
    無刷電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，以自控式運(yùn)行的，所以不會(huì)像變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組，也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。
    無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理是什么？
    無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)工作原理
三相驅(qū)動(dòng)橋
    無刷電機(jī)的三相全橋驅(qū)動(dòng)電路，使用六個(gè)N溝道的MOSFET管（Q1~Q6）做功率輸出元件，工作時(shí)輸出電流可達(dá)數(shù)十安。為便于描述，該電路有以下默認(rèn)約定：Q1/Q2/a3稱做驅(qū)動(dòng)橋的“上臂”，Q4/Q5/Q6稱做“下臂”。
    連接到二極管和電容組成的倍壓整流電路（原理請(qǐng)自行分析），為上臂驅(qū)動(dòng)管提供兩倍于電源電壓（2×11V）的上拉電平，使上臂MOSFET在工作時(shí)有足夠高的VGS壓差，降低MOSFET大電流輸出時(shí)的導(dǎo)通內(nèi)阻，詳細(xì)數(shù)據(jù)可參考MoS管DataSheet。
    上臂MOS管的G極分別由Q7/a8/a9驅(qū)動(dòng)，在工作時(shí)只起到導(dǎo)通換相的作用。下臂MoS由MCU的PWM輸出口直接驅(qū)動(dòng)，注意所選用的MCU管腳要有推挽輸出特性。
驅(qū)動(dòng)橋全部選用N溝道MOSFET的好處：
    大電流N溝道MOS可供選擇的型號(hào)眾多，貨源充足便于購買，使用的MOSFET類型減少，間接降低采購元件的難度。
上臂MOS管經(jīng)過Q7/Q8/Q9驅(qū)動(dòng)，邏輯電平和下臂MOS剛好相反，這樣的好處是，MCU上電時(shí)/0默認(rèn)為1，上臂MOS不會(huì)導(dǎo)通。只有下臂MOS導(dǎo)通，因此不會(huì)有電流經(jīng)過驅(qū)動(dòng)橋，消除了潛在電路隱患。
C8是整個(gè)電調(diào)的電源濾波電容，使用中一定要接上，否則無刷電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)疊加在電源上不能被濾除，由倍壓電路整流后的電壓高達(dá)30V左右，己接近MOSFET的VGS上限，可能會(huì)損壞MOSFET。
兩個(gè)虛線間是60度電氣角度，不要理解成電機(jī)的機(jī)械角度。常用航模電機(jī)屬于無刷三相六拍電機(jī)，每個(gè)電周期有六個(gè)狀態(tài)。星形接法中（Y形）在每一時(shí)刻電機(jī)的通電線圈只有兩相，另一相線圈懸空，懸空的線圈會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，反電動(dòng)勢(shì)來源于電機(jī)磁體旋轉(zhuǎn)而造成本線圈切割磁力線和另兩相線圈通電時(shí)的互感。由于電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬時(shí)角速度呈梯形波動(dòng)，產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)也相應(yīng)的呈梯形變化。但這些不是重要的，我們需要的只是準(zhǔn)確的檢測(cè)出過零點(diǎn)，為換相做準(zhǔn)備。
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